JPH03263369A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH03263369A
JPH03263369A JP2263704A JP26370490A JPH03263369A JP H03263369 A JPH03263369 A JP H03263369A JP 2263704 A JP2263704 A JP 2263704A JP 26370490 A JP26370490 A JP 26370490A JP H03263369 A JPH03263369 A JP H03263369A
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channel
transistor
drain
conductivity type
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Mishel Matloubian
ミシェル マットロウビアン
Houston Ted
テッド ヒュ−ストン
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Texas Instruments Inc
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Abstract

PURPOSE: To provide the consistency for control of the threshold voltage value of a main transistor by controlling the current between the first source and a drain and the current between the second drain and a common region by a gate, which is formed at the neighboring part to the first and second channel regions. CONSTITUTION: An N-channel 38 is controlled by a gate 42. The gate 42 controls the current between a drain region 46 and a source region 48. These parts constitute a body transistor 58. In general, the drain region 46 is connected to a reference voltage, and the fixed voltage is supplied to a channel region 34 when the body transistor is on. When a transistor 56 is on, the channel region 34 is floated, and the increased driving current can be used for the circuit, including the transistor 56 in this design. When the transistor 56 is off, the channel region 56 is connected to the reference voltage. The threshold voltage, having consistency which can measure the transistor 56 in the circuit including the transistor 56 is useful for the accurate operation, is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、集積回路製造に関りるものである。[Detailed description of the invention] "Industrial application field" TECHNICAL FIELD This invention relates to integrated circuit manufacturing.

更に詳細には、本発明は、絶縁体上半容体中にトランジ
スタを製造することに関するものである。
More particularly, the present invention relates to fabricating transistors in an insulator top half.

「従来の技術」 絶縁体上半導体構造は、しばしば、放!)j線効果に対
する耐性を要求される応用に用いられる。絶縁体上半導
体構造は、サファイアや二酸化シリコン等の絶縁構造上
に形成された通常はシリコンの単結晶半導体層を含んで
いる。この単結晶層は通常、分離した領域またはメナに
分割され、一つのメサ中に形成される部品と他のメサ中
に形成される部品との間の完全な電気的分離を与えるよ
うになっている。絶縁体−[半導体構造は、電気的装置
が基板から分離されていることのために放射線効果に対
して耐性を持つ。アルノア(α)粒子等の放射線粒子が
通常の集積回路に照射されると、その時に発生ずる電気
的装置と基板との間の相互作用のために、その集積回路
の動作にエラーが発生する。絶縁体上半導体構造におい
ては、絶縁層のためにこの相互作用が阻止される。
``Prior Art'' Semiconductor-on-insulator structures often emit radiation! ) Used in applications requiring resistance to the J-ray effect. A semiconductor-on-insulator structure includes a single crystal semiconductor layer, usually silicon, formed on an insulating structure such as sapphire or silicon dioxide. This monocrystalline layer is typically divided into discrete regions or menas, so as to provide complete electrical isolation between components formed in one mesa and those formed in the other mesa. There is. Insulator - [Semiconductor structures are resistant to radiation effects due to the isolation of electrical devices from the substrate. When radiation particles, such as Arnor (alpha) particles, are applied to a conventional integrated circuit, errors occur in the operation of the integrated circuit due to the interaction between the electrical devices and the substrate. In semiconductor-on-insulator structures, this interaction is prevented due to the insulating layer.

絶縁体上半導体構造を用いる上での一つの問題点は、電
界効果トランジスタのチャネルに対するボデー効果(b
ody effect )である。電界効果トランジス
タは、電圧をチャネルと結合させることによって、ソー
スとドレインの領域間に伝導を弓き起こすことによって
動作する。ソースとドレイン間に導通が発生する点をし
きい値電圧と呼んでいる。チャネルは絶縁された構造中
に形成されるので、捕獲された電荷がしきい値電圧の変
化をもたらすことがあり、そのため電界効果トランジス
タの動作に一貫性を欠くこともある。この効果を避1ノ
るための一般的な手法は、チャネルにアースコンタクト
を設けることである。しかし、浮遊チャネル領域効果が
すべて否定的というわけでもない。例えば、浮遊チャネ
ル領域のために、チャネルを通る、より大きい駆動電流
を得ることができる。このことは、より大きい駆動電流
を持つトランジスタを用いての集積回路の、より高速の
動作を可能とする。本発明は、より大きい駆動電流が有
用な時に、トランジスタの゛オン″状態の間は、チャネ
ル領域の浮遊を前記し、またトランジスタをオフにして
一貫性のあるしきい値電圧を得るべき時には、チャネル
上に制御電圧を供給するようになった、構造と方法を得
ることを目的とする。
One problem with using semiconductor-on-insulator structures is the body effect (b) on the channel of a field effect transistor.
ody effect). Field effect transistors operate by coupling a voltage to the channel, thereby causing conduction between the source and drain regions. The point at which conduction occurs between the source and drain is called the threshold voltage. Because the channel is formed in an insulated structure, trapped charge can lead to changes in the threshold voltage, which can lead to inconsistent operation of the field effect transistor. A common technique to avoid this effect is to provide a ground contact in the channel. However, floating channel region effects are not all negative. For example, due to the floating channel region, a larger drive current through the channel can be obtained. This allows faster operation of integrated circuits using transistors with larger drive currents. The present invention addresses floating of the channel region during the "on" state of the transistor when a larger drive current is useful, and when the transistor is to be turned off to obtain a consistent threshold voltage. The object is to obtain a structure and method adapted to supply a control voltage on a channel.

「発明の要約−1 本発明の、ここに開示される実施例は、電界効果トラン
ジスタのチャネルへ与えられる電圧を、能動的に制御す
るための構造と方法を与える。ここに述べられる実施例
では、チャネル領域へつながれたトランジスタが作製さ
れる。このチャネルトランジスタは、主たるチャネル領
域を利用するトランジスタとは逆の伝導型のものである
。チャネルトランジスタのソースはチャネルへつながれ
、チャネルトランジスタのドレインは基1[圧へつなが
れている。同一のゲートが、チャネルトランジスタと主
トランジスタとの制御に用いられる。
SUMMARY OF THE INVENTION 1 Embodiments of the invention disclosed herein provide structures and methods for actively controlling the voltage applied to the channel of a field effect transistor. , a transistor is fabricated that is connected to the channel region. The channel transistor is of the opposite conductivity type to the transistor that utilizes the main channel region. The source of the channel transistor is connected to the channel, and the drain of the channel transistor is connected to the base. The same gate is used to control the channel transistor and the main transistor.

主トランジスタを導通させる電圧が印加された峙には、
チャネルトランジスタは非導通であり、チャネルを浮遊
させ、J:り大きい駆動電流を許容する。他方、主トラ
ンジスタをターンオフさせる電圧が印加された時には、
チャネルトランジスタがターンオンし、チャネル領域を
基準電圧へ固定する。これにより、主トランジスタのし
きい値電圧制御は一貫性を持つことになる。
On the side where the voltage that makes the main transistor conductive is applied,
The channel transistor is non-conducting, leaving the channel floating and allowing a larger drive current. On the other hand, when a voltage is applied that turns off the main transistor,
The channel transistor turns on, fixing the channel region to the reference voltage. This results in consistent threshold voltage control of the main transistor.

一つの好適実施例において、主トランジスタのチャネル
はチャネルトランジスタのソースとして用いられ、主ト
ランジスタのゲートはチャネルトランジスタのチャネル
領域上に広がっている。主トランジスタのチャネルと反
苅側の、チャネルトランジスタのチャネル領域上に形成
されたドレイン領域へ、基準電圧が接続される。別の好
適実施例において、ドレイン領域は主トランジスタのソ
ース領域に隣接して位置している。多くの非パス(no
n−pass) トランジスタ回路において、主トラン
ジスタのソース(よ固定されでいる。本実施例において
は、主トランジスタのソースと、チャネルトランジスタ
のドレインとはお互いに局所的に接続され、より簡潔な
相互接続411!造を与えることができる。
In one preferred embodiment, the channel of the main transistor is used as the source of the channel transistor, and the gate of the main transistor extends over the channel region of the channel transistor. A reference voltage is connected to a drain region formed on the channel region of the channel transistor on the side opposite to the channel of the main transistor. In another preferred embodiment, the drain region is located adjacent to the source region of the main transistor. Many non-paths (no
n-pass) In a transistor circuit, the source of the main transistor (which is fixed) is connected locally to each other, making for a simpler interconnection. 411! can give structure.

「実施例」 第1図は、本発明の一つの実施例の平面図である。第2
図は、第1図に示した実施例の動作を示す電気回路図で
ある。第3A図と第3B図は、第1図に示した実施例の
Wii面を示す。第4A図から第4に図は、第1図に示
した実施例の製造■稈を示す模式的側面図である。
Embodiment FIG. 1 is a plan view of one embodiment of the present invention. Second
FIG. 1 is an electrical circuit diagram showing the operation of the embodiment shown in FIG. 3A and 3B show the Wii side of the embodiment shown in FIG. 1. Figures 4A to 4 are schematic side views showing the manufactured culm of the embodiment shown in Figure 1.

第1図に示された実施例は、二つの結合されたトランジ
スタを含んでいる。第1のトランジスタは主トランジス
タ56であり、第2の1〜ランジスタはボデーあるいは
チャネルトランジスタ58である。この構造は絶縁層1
2上のメサ14の形に形成される。絶縁層12は、二酸
化シリコンやりファイア、その他この分野で既知の任意
の絶縁性構造でよい。ゲート42は、主トランジスタ5
6のソース54とドレイン52間の電流を1lill@
する。
The embodiment shown in FIG. 1 includes two coupled transistors. The first transistor is the main transistor 56 and the second transistor is the body or channel transistor 58. This structure is the insulating layer 1
It is formed in the shape of a mesa 14 on 2. Insulating layer 12 may be silicon dioxide or any other insulating structure known in the art. The gate 42 is connected to the main transistor 5
The current between the source 54 and drain 52 of 6 is 1lill@
do.

ソース54とドレイン52は、本発明の本実施例を含む
集積回路中の、電界効果トランジスタの機能を果たすよ
うに他の装置へつながれている。グー h 42はチャ
ネル領域34を流れる電流を制御し、それによってドレ
イン52からソース54への電流の制御を行う。チャネ
ル領域34はp型領域で、グー1〜42に対して自己整
合されて形成されている。P+ソースI域48ばそれら
の伝導型が同じことから、チャネル領域34へ電気的に
つながっている。Nチャネル38はゲート42によって
制御され、そのゲート42はドレイン領域46とソース
領域48との間の電流を制御する。これらの部品はボデ
ートランジスタ58を構成している。一般的にドレイン
領域46は基準電圧へつながれ、ボデートランジスタ5
8がオンの時、チャネル領域34へ固定された電圧を供
給するj;うになっている。第1図の構造は、トランジ
スタ56がオンの時、チャネル領域34が浮遊し、トラ
ンジスタ56を含む回路に対して増大した駆動電流が使
用できるように設計されている。トランジスタ56がオ
フの時には、チャネル領域34は基準電圧へつながれ、
トランジスタ56を含む回路中でのトランジスタ56の
、予測可能で正確な動作のために有用な、一真性のある
しきい値電圧が得られる。
Source 54 and drain 52 are coupled to other devices to perform the function of field effect transistors in integrated circuits that include this embodiment of the invention. Goo h 42 controls the current flowing through channel region 34 and thereby controls the current from drain 52 to source 54 . The channel region 34 is a p-type region and is formed to be self-aligned with the regions 1 to 42. Since the P+ source I region 48 has the same conductivity type, it is electrically connected to the channel region 34. N-channel 38 is controlled by gate 42, which controls current flow between drain region 46 and source region 48. These parts constitute a body transistor 58. Generally, the drain region 46 is connected to a reference voltage and the body transistor 5
8 supplies a fixed voltage to the channel region 34 when it is on. The structure of FIG. 1 is designed so that when transistor 56 is on, channel region 34 floats and increased drive current is available for the circuitry that includes transistor 56. When transistor 56 is off, channel region 34 is coupled to a reference voltage;
A uniform threshold voltage is obtained that is useful for predictable and accurate operation of transistor 56 in circuits that include transistor 56.

第2図は、M1図の構造の電気的動作を示す電気回路図
である。ソース領域54とドレイン領域52は集積回路
中の他の装置へつながれている。
FIG. 2 is an electrical circuit diagram showing the electrical operation of the structure shown in FIG. M1. Source region 54 and drain region 52 are coupled to other devices in the integrated circuit.

ゲート42は、トランジスタ56とトランジスタ58の
両方を制御する。ソース領域48はトランジスタ56の
チャネル34へつながれている。ドレイン領域46は基
準電圧へつながれている。本実施例で、トランジスタ5
6はnチャネルトランジスタであり、トランジスタ58
はpftネルトランジスタである。ゲート42へ高電ハ
:が印加されている間は、トランジスタ58はオフで、
トランジスタ56はオンである。これによって、チャネ
ル領域は]・ランラスタ56上から浮遊することが許容
される。ゲート42に対し低電庇が印加されている間は
、トランジスタ58がオンで、トランジスタ56がオフ
である。トランジスタ58がオンであるので、チャネル
領域34上の電圧レベルはドレイン領域46につながる
基準電位によって制御される。
Gate 42 controls both transistor 56 and transistor 58. Source region 48 is coupled to channel 34 of transistor 56. Drain region 46 is coupled to a reference voltage. In this embodiment, transistor 5
6 is an n-channel transistor, and transistor 58
is a pft channel transistor. While the high voltage C: is applied to the gate 42, the transistor 58 is off;
Transistor 56 is on. This allows the channel region to float above the run raster 56. While a low voltage is applied to gate 42, transistor 58 is on and transistor 56 is off. Since transistor 58 is on, the voltage level on channel region 34 is controlled by the reference potential connected to drain region 46 .

第3A図と第3B図は、それぞれ第1図の、線AAと1
38に沿っての断面図である。第3A図から分かるよう
に、基板10の表面上に絶縁層12が形成されている。
Figures 3A and 3B are lines AA and 1 of Figure 1, respectively.
38 is a cross-sectional view along line 38. As can be seen from FIG. 3A, an insulating layer 12 is formed on the surface of the substrate 10.

この特定の実施例において、基板10は単結晶シリコン
基板であり、絶縁層12は酸素イオン注入法で形成され
た二酸化シリコン層である。酸素イオン注入法(SIM
OX)についての説明は、米国特許第3,855.00
90 号および第4.241.359号に見いだされるであろ
う。メサの端部の表面における伝導を安定化するために
、メサ14の側壁上に側壁酸化物領域28が設けられる
。ゲート42は二酸化シリコン層30によってチャネル
領域34と38から絶縁される。ゲート42は、第3A
図に示すように、ソース領域48とドレイン領域46と
の間の伝導度を制御する。ゲーi〜42はまた、第3B
図に示すように、ソース領域54とドレイン領域52と
の間の伝導度を制御する。
In this particular embodiment, substrate 10 is a single crystal silicon substrate and insulating layer 12 is a silicon dioxide layer formed by oxygen ion implantation. Oxygen ion implantation method (SIM)
OX) is described in U.S. Patent No. 3,855.00.
No. 90 and No. 4.241.359. Sidewall oxide regions 28 are provided on the sidewalls of mesa 14 to stabilize conduction at the surface of the ends of the mesa. Gate 42 is isolated from channel regions 34 and 38 by silicon dioxide layer 30. The gate 42 is the third A
As shown, the conductivity between source region 48 and drain region 46 is controlled. Game i~42 also has 3rd B
As shown, the conductivity between source region 54 and drain region 52 is controlled.

第4A図から第4に図は、第3図に対応した、模式的側
面図であり、そこに示された実施例を作製するために必
要とされる製造工程を示している。
Figures 4A-4 are schematic side views corresponding to Figure 3, illustrating the manufacturing steps required to make the embodiment shown therein.

単結晶シリコン基板10に対して酸素イオンが注入され
、アニールされて絶縁層12が形成される。
Oxygen ions are implanted into single crystal silicon substrate 10 and annealed to form insulating layer 12.

次に、二酸化シリコン層12上に残存する短結晶シリコ
ン構造を核発生の種領域として、この構造上にエピタキ
シャル層14の形成が行われる。基板10および従って
エピタキシャル層14は、例えば100結晶方位を用い
たnまたはp型層とな1− る。ドーピング濃度は、n型の場合3ないし6オームセ
ンチメードルで、p型の場合10ないし12オ一ムセン
チメートルである。ここに述べた工程ではエピタキシャ
ル層14がn型であると仮定している。
Next, an epitaxial layer 14 is formed on the short crystal silicon structure remaining on the silicon dioxide layer 12 as a seed region for nucleation. The substrate 10 and thus the epitaxial layer 14 may be an n- or p-type layer using, for example, a 100 crystal orientation. The doping concentration is 3 to 6 ohm centimeters for n-type and 10 to 12 ohm centimeters for p-type. The steps described here assume that epitaxial layer 14 is n-type.

次に、熱酸化法を用いて、約350オンダストロームの
厚さに二酸化シリコン層16の成長が行われる。次に、
低圧気相堆積法によって、約1゜700オングストロー
ムの厚さに窒化シリコン層18が堆積される。次に、窒
化シリコン腑18の上に低圧気相堆積法によって、約3
.200オングストロームの厚さに二酸化シリコン層2
0が取り付(づられる。次に、二酸化シリコン層20の
表面上にフォトレジスト層22が取り付けられる。
A silicon dioxide layer 16 is then grown to a thickness of approximately 350 angstroms using thermal oxidation techniques. next,
Silicon nitride layer 18 is deposited by low pressure vapor deposition to a thickness of approximately 1.700 angstroms. Next, about 30% of
.. Silicon dioxide layer 2 to a thickness of 200 angstroms
A photoresist layer 22 is then applied on the surface of the silicon dioxide layer 20.

既知のりソグラフイ技術を用いてフォトレジスト層22
が露光され、加工される。フォトレジスト層22をエッ
チマスクとして、二酸化シリコン層20、窒化シリコン
層18、二酸化シリコン層16がエッチされる。等方的
エッチ特性を示すことで当業者によく知られた反応性イ
オンエツヂング2 技術を用いて、層16.18.20がエッチされる。
Photoresist layer 22 using known lamination techniques
is exposed and processed. Using photoresist layer 22 as an etch mask, silicon dioxide layer 20, silicon nitride layer 18, and silicon dioxide layer 16 are etched. Layer 16.18.20 is etched using reactive ion etching 2 techniques well known to those skilled in the art for exhibiting isotropic etch characteristics.

次に、通常の湿式の除去法を用いて、フォトレジスト層
22が除去される。次に、第4B図の構造に対して、2
段階のイオン注入が施される。第1の工程は、約30キ
ロエレクトロンボルトのエネルギーを持つほうが素イオ
ンを、約3×1012イオン/ cm 2の密度に注入
することである。第2の工程は、約80−1=ロエレク
トロンボルトのエネルギーを持つほう素イオンを、約5
×1012イオン/ClR2の密度に注入することであ
る。これによって゛、MS4B図に示されたように、チ
ャネルストップ領域14′が形成される。次に、フッ酸
を用いた湿式燗ガラス(deglaze )法等の任意
のエッチ技術を用いて、二酸化シリコン1ii20が除
去される。次に、低圧気相堆積法を用いて、約1,00
0オングストロームの厚さに、二酸化シリコン層24が
堆積される。次に、塩素をベースガスとした(四塩化炭
素等の)反応性イオンエツチング等の異方性エツチング
工程を用いて、二酸化シリ3 コン層24のエツチングが行われ、第4D図に示された
ような側壁酸化物領域26が形成される。
Photoresist layer 22 is then removed using conventional wet removal techniques. Next, for the structure in Figure 4B, 2
Step ion implantation is performed. The first step is to implant elementary ions with an energy of about 30 kiloelectron volts to a density of about 3 x 1012 ions/cm2. In the second step, boron ions with an energy of about 80-1 = roelectron volts are
The method is to implant at a density of x1012 ions/ClR2. As a result, a channel stop region 14' is formed as shown in Figure MS4B. The silicon dioxide 1ii20 is then removed using any etch technique such as deglaze using hydrofluoric acid. Next, using a low-pressure vapor deposition method, about 1,000
A silicon dioxide layer 24 is deposited to a thickness of 0 angstroms. The silicon dioxide layer 24 is then etched using an anisotropic etching process, such as reactive ion etching (such as carbon tetrachloride) with chlorine as a base gas, as shown in FIG. 4D. A sidewall oxide region 26 is formed.

次に、窒化シリコン層18、二酸化シリコン層16、側
壁酸化シリコン図26が、エピタキシャルシリコン層1
4のエツチングのエッチマスクとして用いられる。エピ
タキシャルシリコン層14は塩酸を用いた反応性イオン
エツチングを用いてエッチされ、第4E図に示された構
造が得られる。
Next, the silicon nitride layer 18, the silicon dioxide layer 16, and the sidewall silicon oxide layer 18 are formed on the epitaxial silicon layer 1.
It is used as an etch mask for etching step 4. Epitaxial silicon layer 14 is etched using reactive ion etching with hydrochloric acid, resulting in the structure shown in Figure 4E.

第4E図はメサ14の端部に沿っての望ましくない伝導
を阻止する側壁保ii1層14′を含んでいる。
FIG. 4E includes a sidewall insulation layer 14' that prevents unwanted conduction along the edges of mesa 14.

そのような側壁保護層の形成ば、本出願の譲受人に譲渡
された、1988年6月28日付けのHajloubi
anの米国特許第4.753,896号に示されている
。次に、第4E図の構造は酸化されて、メサ14の側壁
上に約250オングストロームの厚さの二酸化シリコン
が取り付けられる。更に、約2,500オングストロー
ムの厚さの二酸化シリコン層が低圧気相堆積法で堆積さ
れ、反応性イオンエッチによってエッチされて、第4F
図に示されたような側壁二酸化シリコン層28が得4 られる。以下の図面において、保護領域14′は、分か
りやすいように図面からは省略されている。
Formation of such a sidewall protective layer is described in Hajloubi, June 28, 1988, assigned to the assignee of the present application.
No. 4,753,896 to An. The structure of FIG. 4E is then oxidized to install approximately 250 Angstroms of silicon dioxide on the sidewalls of mesa 14. Additionally, a silicon dioxide layer approximately 2,500 angstroms thick was deposited by low pressure vapor deposition and etched by reactive ion etching to form the fourth F.
A sidewall silicon dioxide layer 28 as shown in the figure is obtained. In the following drawings, the protected area 14' has been omitted from the drawings for clarity.

窒化シリコン層18、二酸化シリコン@16、および側
壁領[26は2段階エツチング工程によって除去される
。すなわち、熱リン酸を用いて窒化シリコン層18をエ
ッチし、フッ素をベースとする化学雰囲気中での異方性
エツチングによって二酸化シリコン層16と側壁二酸化
シリコン層26とを除去する。反応性イオンエツチング
の異方性のため、二酸化シリコン層28は残存している
The silicon nitride layer 18, silicon dioxide@16, and sidewall regions [26] are removed by a two-step etching process. That is, silicon nitride layer 18 is etched using hot phosphoric acid, and silicon dioxide layer 16 and sidewall silicon dioxide layer 26 are removed by anisotropic etching in a fluorine-based chemical atmosphere. Due to the anisotropic nature of the reactive ion etch, silicon dioxide layer 28 remains.

次に、メサ領域14の表面の熱酸化によって二酸化シリ
コン層30の、成長が行われ、第4G図に示すように、
二酸化シリコン層30が得られる。次に、通常のフォト
リソグラフィ技術を用いてフォトレジスト層32が塗布
、パターン加工されて、第4G図に示されたフォトレジ
スト1132の構造が得られる。次に、第4G図の構造
に対して、約80キロエレクトロンボルトのエネルギー
を持つ2 ホウ素イオンが、約3.5X10  イオン/ cm 
2の密度にイオン注入される。これによってp領域5 34の裏面しきい値電圧が25ボルト以上に設定される
。また、ρ領IJli34の前面しきい値電圧の調整は
、約25キDエレクトロンボルトのエネルギーを持つホ
ウ素イオンを、選ばれたしきい値電圧に対応した密度、
イオン注入することによって行われる。フォトレジスト
層32の端部は、p+リソース域48が形成される重な
り領域である、領域Δ中に納まるように選ばれる。この
領域中にp十領域48が形成されるので、領域Δ内での
7オトレジストの位置合わせは厳密でない。
Next, the silicon dioxide layer 30 is grown by thermal oxidation of the surface of the mesa region 14, as shown in FIG. 4G.
A silicon dioxide layer 30 is obtained. Photoresist layer 32 is then applied and patterned using conventional photolithography techniques to obtain the structure of photoresist 1132 shown in FIG. 4G. Next, for the structure shown in Figure 4G, a 2 boron ion with an energy of about 80 kiloelectron volts has a density of about 3.5X10 ions/cm.
Ions are implanted to a density of 2. This sets the backside threshold voltage of p region 534 to 25 volts or more. In addition, adjustment of the front threshold voltage of the ρ region IJli34 allows boron ions with an energy of about 25 kD electron volts to be adjusted to a density corresponding to the selected threshold voltage.
This is done by ion implantation. The edges of photoresist layer 32 are chosen to fall within region Δ, which is the overlap region in which p+ resource region 48 is formed. Since the p+ region 48 is formed in this region, the alignment of the 7 photoresist within the region Δ is not exact.

次に、フォトレジスト1fij32が除去され、第40
図に示すように、第2の)Aトロジス1層36が塗布、
パターン加工される。次に、第40図の構造に対して、
約25キロエレクトロンボルトのエネルギーを持つホウ
素イオンが約1.OX12 0 イオン/ an ”の密度、イオン注入される。こ
れによって、前面しきい値電圧は約−1ボルトに設定さ
れる。次に、約180キロエレクトロンボルトのエネル
ギーを持つリンイオンの、約1.22 X10  イオン/ cm 2の密度の第2のイオン注
入 6 が行われ、裏面のしきい値電圧が約−13ボルトに設定
される。当技術分野において良く知られたように、これ
らのイオン注入のエネルギーと密度の組み合わせは、特
定の環境において特定の特性を得るように選ばれる。第
41−1図に示された構造において、このイオン注入は
nチャネル領域38とpチャネル領域34との間に空隙
40を残す。
Next, the photoresist 1fij32 is removed and the 40th
As shown in the figure, a second) A Trogis 1 layer 36 is applied;
patterned. Next, for the structure in Figure 40,
A boron ion with an energy of about 25 kiloelectron volts has an energy of about 1. A density of OX120 ions/an'' is implanted, which sets the front threshold voltage to about -1 volt. Next, a phosphorus ion with an energy of about 180 kiloelectron volts, about 1.0 volts, is implanted. A second ion implantation 6 with a density of 22 X 10 ions/cm 2 is performed, setting the backside threshold voltage to approximately −13 volts. The combination of energy and density of is selected to obtain specific properties in a specific environment. In the structure shown in Figure 41-1, this ion implantation is performed between n-channel region 38 and p-channel region 34. A void 40 is left in the space.

これは第4G図中に示された領域Δ内の領域であって、
nチャネル領域38とpチャネル領域34は第40図に
示されたように空隙を作るか、または集積回路の動作に
対して逆効果をもたらすことなく重なりを持つ。
This is an area within the area Δ shown in FIG. 4G,
N-channel region 38 and p-channel region 34 overlap without creating a gap or having an adverse effect on the operation of the integrated circuit, as shown in FIG.

次に、フォトレジスト層36が除去され、二酸化シリコ
ン層30が取り去られ、第2の二酸化シリコン層31が
、熱酸化法を用いて約250オングストロームの厚さに
形成される。次に、多結晶シリコン層42が約4,50
0オングストロームの厚さに取り付けられ、パターン加
工されて第41図に示された構造が得られる。次に、フ
ォトレジスト層44が取り付けられて、第4J図に示7 ずようにパターン加工される。次に、第4J図の構造に
対して約20キロエレクト[1ンボルトのエネルギーを
持つホウ素イオンが約2×1015イオン/ cm 2
の密度、イオン注入される。このイオン注入によって、
第4J図に示すように、ソース領域48とドレイン領域
46が形成される。次に、フォトレジスト層44が除去
され、第4に図に示されたように、この1i3Thの表
面上にフォトレジスト層50が取り句けられる。次に、
第4に図の構造に対して約140キロエレクトロンボル
トのエネルギーを持つリンイオンが約5×1014イオ
ン/cttr2の密度、イオン注入され、更に約150
キロエレクトロンボルトのエネルギーを持つ砒素イ5 オンが約3.5X10  イオン/cIl+2の密度、
イオン注入される。これらのイオン注入で第1図に示す
ように、ソース領域54とドレイン領域52が形成され
る。こうして、第1図に示された実施例が作製される。
Photoresist layer 36 is then removed, silicon dioxide layer 30 is stripped, and a second silicon dioxide layer 31 is formed using thermal oxidation techniques to a thickness of approximately 250 Angstroms. Next, the polycrystalline silicon layer 42 has a thickness of about 4,50 mm.
0 angstroms thick and patterned to yield the structure shown in FIG. A photoresist layer 44 is then applied and patterned as shown in FIG. 4J. Next, for the structure shown in Figure 4J, boron ions with an energy of about 20 kiloelectrets [1 mvolt] are about 2 x 1015 ions/cm2.
The density of ions is implanted. Through this ion implantation,
As shown in FIG. 4J, a source region 48 and a drain region 46 are formed. Next, the photoresist layer 44 is removed and a photoresist layer 50 is left on the surface of this 1i3Th, fourthly as shown in the figure. next,
Fourth, phosphorus ions with an energy of about 140 kiloelectron volts are implanted into the structure shown in the figure at a density of about 5 x 1014 ions/cttr2, and then about 150
Arsenic ions with an energy of kiloelectron volts have a density of approximately 3.5×10 ions/cIl+2,
Ions are implanted. Through these ion implantations, a source region 54 and a drain region 52 are formed as shown in FIG. In this way, the embodiment shown in FIG. 1 is produced.

第2の好適実施例の平面図が第5図に示されている。第
5図に示された実施例の動作を示づ電気8 回路図が第6図に示されている。AAとBBに沿って見
た断面が第7Δ図と第7B図に示されている。第5図に
示された実施例を作製するために必要な製造工程が第8
A図ど第8B図に示されている。
A plan view of the second preferred embodiment is shown in FIG. An electrical circuit diagram illustrating the operation of the embodiment shown in FIG. 5 is shown in FIG. Cross-sections taken along lines AA and BB are shown in Figures 7Δ and 7B. The manufacturing steps necessary to produce the example shown in FIG.
This is shown in Figure A and Figure 8B.

第5図の実施例は二つのトランジスタ、主トランジスタ
156とボデートランジスタ158とを含んでいる。主
トランジスタ156において、ゲート142がソース1
54とドレイン152間の電流を制御する。これはチャ
ネル領域134の伝導度を制御することぐ、制御を行う
。チャネル領域134はnチャネル領域148と隣接し
ている。
The embodiment of FIG. 5 includes two transistors, a main transistor 156 and a body transistor 158. In the main transistor 156, the gate 142 is connected to the source 1
54 and the drain 152. This provides control by controlling the conductivity of the channel region 134. Channel region 134 is adjacent to n-channel region 148.

Pチャネル領域134はボデートランジスタのソースと
して機能し、p十領域146がドレインとして機能する
。pチャネル領域134とp+ドレイン領域146との
間の伝導度が、nチャネル領域148の伝導度を制御す
ることによって、ゲート142によって制御される。こ
れはボデートランジスタをaIRする。
P channel region 134 functions as the source of the body transistor, and p+ region 146 functions as the drain. The conductivity between p-channel region 134 and p+ drain region 146 is controlled by gate 142 by controlling the conductivity of n-channel region 148. This makes the body transistor aIR.

第5図の構造の電気回路が第6図に示されてぃ9 る。ゲート142がnチャネルトランジスタ156とp
チャネルトランジスタ158の伝導度を制御する。ゲー
ト142へ高電圧が印加される時には、pチャネルトラ
ンジスタ158がオフとなり、nチャネルトランジスタ
156がオンとなる。pチャネルトランジスタ158が
オフであるので、チャネル領域134は浮遊することを
許容され、トランジスタ156によって最大の駆動電流
が供給される。ゲート142へ低電圧信号が供給された
時には、pチャネルトランジスタがオンとなり、nチャ
ネルトランジスタ156がオフとなる。pチャネルトラ
ンジスタ158がオンであるので、チャネル領域134
は基準電圧へ固定され、一真性のあるしきい値電圧、お
よび制御可能なオン/オフ特性がトランジスタ156に
よって与えられる。
An electrical circuit of the structure shown in FIG. 5 is shown in FIG. Gate 142 is connected to n-channel transistor 156 and p
Controls the conductivity of channel transistor 158. When a high voltage is applied to gate 142, p-channel transistor 158 is turned off and n-channel transistor 156 is turned on. With p-channel transistor 158 off, channel region 134 is allowed to float and maximum drive current is provided by transistor 156. When a low voltage signal is provided to gate 142, the p-channel transistor is turned on and the n-channel transistor 156 is turned off. Since p-channel transistor 158 is on, channel region 134
is fixed to a reference voltage, a constant threshold voltage, and controllable on/off characteristics are provided by transistor 156.

第7A図と第7B図とは、それぞれ第5図のAAとBB
に沿っての断面図である。第7A図から分かるように、
ゲート142はチャネル領域148の伝導度を、従って
p領域134とpト領域0 146との間の伝導度を制御する。第7B図から分かる
ように、ゲー1−142はまたp領域134の伝導度を
制御し、それによってソース領域154とドレイン領域
152との間の伝13mを制御する。
Figures 7A and 7B refer to AA and BB in Figure 5, respectively.
FIG. As can be seen from Figure 7A,
Gate 142 controls the conductivity of channel region 148 and thus between p-region 134 and p-to region 146. As can be seen in FIG. 7B, gate 1-142 also controls the conductivity of p-region 134, thereby controlling conductivity 13m between source region 154 and drain region 152.

第8A図は、第5図に示された実施例を作製するための
中間工程を示す側面図である。第8A図は第4G図に示
された段階に対応し、第4G図に示された構造を作製す
るために用いられた工程は第8A図に示された構造を作
製するためにも使用されており、ここで第4G図の部品
に対応する参照番号に100を加えた番号が第8A図の
対応する部品に与えられでいる(例えば、側壁酸化物領
域128は第4G図の側壁酸化物領域28に対応してい
る〉。
FIG. 8A is a side view showing an intermediate step for manufacturing the embodiment shown in FIG. 5. Figure 8A corresponds to the steps shown in Figure 4G, and the steps used to create the structure shown in Figure 4G are also used to create the structure shown in Figure 8A. 8A, where reference numerals corresponding to the parts in FIG. 4G plus 100 are given to the corresponding parts in FIG. Corresponds to area 28>.

第8A図の構造には約180キロエレクトロンボルトの
エネルギーを持ち、約1.2X1012イオン/ cm
 2の密度の、リンイオンの第1のイオン注入が施され
る。これによって裏面しきい値電圧と、一部前面しきい
値電旦の調節が行われる。荊1 面しきい値電圧は更に、約25キロエレクトロンボルト
のエネルギーを持ち、約1.45X1012イオン/ 
an 2の密度の、ホウ素イオンの注入を行うことで調
節される。次に、フォトレジスト層132が塗布され、
第8B図に示すようにパターン加工される。次に、第8
B図の構造には、約85キロエレクトロンボルトのエネ
ルギーを持ち、約3.7X1012イオン/ cm 2
の密度のホウ素イオンの注入が施される。これはntl
A域138を形成するために用いられた裏面のしきい値
注入を(]ち消す。p領域134の前面しきい値電圧を
調節するために、約25キロエレクトロンボルトのエネ
ルギーを持つホウ素イオンを、望みのしきい値電圧を得
るために選ばれた密度、付加的にイオン注入しても良い
。二酸化シリコン層130と同じくフォトレジストJi
132を、次に除去する。二酸化シリコン層130は、
フッ素をベースとする化学雰囲気中での反応性イオンエ
ツヂング等の任意の二酸化シリコンエツチング法を用い
てエッチすることができる。
The structure in Figure 8A has an energy of about 180 kiloelectron volts and about 1.2 x 1012 ions/cm
A first ion implantation of phosphorous ions is performed at a density of 2.2. This allows adjustment of the backside threshold voltage and, to some extent, the frontside threshold voltage. The plane threshold voltage also has an energy of about 25 kiloelectron volts, and about 1.45X1012 ions/
The density of an 2 is adjusted by implanting boron ions. Next, a photoresist layer 132 is applied,
The pattern is processed as shown in FIG. 8B. Next, the eighth
The structure in diagram B has an energy of about 85 kiloelectron volts and contains about 3.7X1012 ions/cm2
Boron ion implantation is performed at a density of . This is ntl
The backside threshold implant used to form A-region 138 is canceled. To adjust the front-side threshold voltage of p-region 134, boron ions with an energy of approximately 25 kiloelectronvolts are implanted. , a density selected to obtain the desired threshold voltage, may be additionally implanted.
132 is then removed. The silicon dioxide layer 130 is
Any silicon dioxide etching method can be used to etch, such as reactive ion etching in a fluorine-based chemical atmosphere.

2 次に、熱酸化を用いて、第8C図に示すように約250
オングストロームの厚さにゲート酸化物の熱成長が行わ
れる。次に、第8C図に示すように、多結晶シリコン層
142が取り付けられ、パターン加工される。次に、パ
ターン加工された腑142の表面上に7オトレジスト層
136が塗布され、パターン加工されて、第8C図に示
すような構造を得る。次に、第8C図の構造に対して、
約20キロエレクトロンボルトのエネルギーを持ち、約
2×10 イオン/α2の密度のホウ素イ5 オンの注入が行われ、第8C図に示されたようなp十領
域146が形成される。次に、フォトレジスト層136
が除去された後、フォトレジスト層150が塗布され、
第8D図に示されたようにパターン加工される。第8D
図の構造には、次に、約140キL]エレクトロンボル
トのエネルギーを4 持ち、約5×10 イオン/IJ2の密度のリンのイオ
ン注入と、約150キロエレクトロンボルトのエネルギ
ーを持ち、約3.5X1015イオン/ClR2の密度
の砒素イオンの第2のイオン注入とが3 施され、第5図に示されたにうに、n+ソースおよびド
レイン領域、154および152が形成される。
2 Next, using thermal oxidation, about 250
Thermal growth of the gate oxide is performed to a thickness of angstroms. Next, a polycrystalline silicon layer 142 is applied and patterned, as shown in Figure 8C. Next, a layer of photoresist 136 is applied over the surface of the patterned pad 142 and patterned to obtain the structure shown in FIG. 8C. Next, for the structure in Figure 8C,
An implant of boron ions with an energy of about 20 kiloelectron volts and a density of about 2x10 ions/α2 is performed to form a p-do region 146 as shown in FIG. 8C. Next, photoresist layer 136
is removed, a photoresist layer 150 is applied,
The pattern is processed as shown in FIG. 8D. 8th D
The structure shown is then subjected to an ion implantation of phosphorus with an energy of about 140 kiloelectron volts and a density of about 5 x 10 ions/IJ2, and an ion implantation of phosphorus with an energy of about 150 kiloelectron volts and a density of about 3 A second ion implantation of arsenic ions at a density of .5.times.10.sup.15 ions/ClR.sub.2 is then performed to form n+ source and drain regions, 154 and 152, as shown in FIG.

第9図と第10図は、本発明の別の好適実施例の平面図
である。第9図において、主トランジスタ256は、ド
レイン252、ソース254、チャネル234の各領域
と、ゲート242を含んでいる。チャネルトランジスタ
は、主チャネル234、チャネルトランジスタのチャネ
ル248、チャネルトランジスタのドレイン246を含
んでいる。よりコンパクトな配置であることに加えて、
第9図の構造は、互いに隣接して形成された、チャネル
トランジスタのドレイン246と主トランジスタのソー
ス254を有している。多くの回路において、主1〜ラ
ンジスタのソース254とチャネルトランジスタのドレ
イン246は同じ基準電圧へつながれる。第9図の構造
は、これらの領域が、チタン、モリブデン、その他の高
融点金属のシリサイド層によって、または窒化チタン相
q接続等の局所的な相互接続によって、容易に互いに4 つなげられるようになっている。これはトランジスタへ
の必要な接続を制限することによって、非常にコンパク
トな構造を実現する。第10図では、主トランジスタ3
56は、ドレイン352、ソース354、チャネル33
4の各領域とゲート342を含んでいる。チャネルトラ
ンジスタは、主チャネル334、チャネルトランジスタ
のチャネル348、チャネルトランジスタのドレイン3
46を含んでいる。第10図の構造は、同じ特長を備え
ながら、第9図の構造よりも若干より]ンバクトな配置
となっている。
9 and 10 are plan views of another preferred embodiment of the invention. In FIG. 9, main transistor 256 includes drain 252, source 254, channel 234 regions, and gate 242. In FIG. The channel transistor includes a main channel 234, a channel transistor channel 248, and a channel transistor drain 246. In addition to a more compact arrangement,
The structure of FIG. 9 has a channel transistor drain 246 and a main transistor source 254 formed adjacent to each other. In many circuits, the source 254 of the main transistor and the drain 246 of the channel transistor are tied to the same reference voltage. The structure of Figure 9 allows these regions to be easily connected together by silicide layers of titanium, molybdenum, or other refractory metals, or by local interconnections such as titanium nitride phase q-connections. ing. This allows for a very compact structure by limiting the necessary connections to the transistors. In FIG. 10, main transistor 3
56, drain 352, source 354, channel 33
4 and a gate 342. The channel transistor includes a main channel 334, a channel transistor channel 348, and a channel transistor drain 3.
Contains 46. The structure of FIG. 10 has the same features but is a slightly more compact arrangement than the structure of FIG.

ここに本発明の特定の実施例について説明してきたが、
それらは本発明の範囲を限定するつもりのものではない
。本発明に対して数多くの修正が可能であることは、当
業者には、水田msから明かであろう。例えば、明細書
に示したのと反対の伝導型特性を有するトランジスタや
逆の伝導型の領域を用いることも可能である。更に、こ
こに用いられた@造は絶縁体上シリコン構造以外の構造
に幻しても応用できる。例えば、電界効果トラン5 ジスタが、B i CMO8集積回路中の分離された井
戸中に形成された場合や、井戸がl[戸の下の埋め込み
領域によって完全に分離されている場合には、この洗練
されたコンタクト方式が有利に利用できるであろう。本
発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ制限される。
Having described herein specific embodiments of the invention,
They are not intended to limit the scope of the invention. It will be apparent to those skilled in the art from ms Paddy that numerous modifications to the invention are possible. For example, it is possible to use transistors with conductivity type characteristics opposite to those shown in the specification or regions of opposite conductivity type. Furthermore, the @ structure used here can be applied to structures other than silicon-on-insulator structures. For example, if a field-effect transistor is formed in an isolated well in a B i CMO8 integrated circuit, or if the well is completely separated by a buried region under the door, this Sophisticated contact schemes could be used to advantage. The scope of the invention is limited only by the claims.

以上の説明に関して更に以下の項を開示する。Regarding the above description, the following sections are further disclosed.

(1)  半導体装置であって、 第1の伝導型を有する基板、 前記基板中に形成された、前記第1の伝導型を有する第
1のソース領域、 前記基板中に形成された第1のドレイン領域であって、
前記第1の伝導型を有し、前記第1のソース領域から間
隔を置いて配置され、それらの間に第2の伝導型の共通
な第1のチャネル領域と第2のソース領域を定義する、
第1のドレイン領域、前記共通の領域に隣接して形成さ
れ、前記第1の伝導型を有する第2のチャネル領域、前
記第2のチャネル領域に隣接して形成され、前記第2の
伝導型を有する第2のドレイン領域、6 前記第1および第2のチャネル領域に隣接して形成され
たゲートであって、前記第1のソースとドレイン領域間
の電流と前記第2のドレインと前記共通領域との間の電
流とを制御し、前記第1と第2のチャネル領域の一方が
非導通の時に、他方が導通するように、また前記−つの
チャネルが導通の時に、他方のチャネルが非導通になる
ように制御を行う、ゲート、 を含む半導体装置。
(1) A semiconductor device, comprising: a substrate having a first conductivity type; a first source region having the first conductivity type formed in the substrate; a first source region formed in the substrate; A drain region,
a common first channel region and a second source region having the first conductivity type and spaced from the first source region and defining therebetween a common first channel region and a second source region of a second conductivity type; ,
a first drain region, a second channel region formed adjacent to the common region and having the first conductivity type; a second channel region formed adjacent to the second channel region and having the second conductivity type; 6 a gate formed adjacent to the first and second channel regions, the gate having a current between the first source and drain regions and the second drain and the common gate; the current between the first and second channel regions is controlled such that when one of the first and second channel regions is non-conducting, the other is conducting, and when the two channels are conducting, the other channel is non-conducting. A semiconductor device that includes a gate that is controlled to become conductive.

(2)  第(1)項の装置であって、前記基板が絶縁
層上に形成された、装置。
(2) The device according to item (1), wherein the substrate is formed on an insulating layer.

(3)  第(2)項の装置であって、前記基板が同じ
絶縁層−1に形成された他の部品から電気的に分離され
ている、装置。
(3) The device according to item (2), wherein the substrate is electrically isolated from other components formed on the same insulating layer-1.

(4)  第(3)項の装置であって、前記基板がメサ
構造を含む、装置。
(4) The device according to item (3), wherein the substrate includes a mesa structure.

(5)  第(1)項の装置であって、前記基板が結晶
シリコンを含む、装置。
(5) The device of paragraph (1), wherein the substrate includes crystalline silicon.

(6)  第(1)項の装置であって、前記第2のドレ
イン領域が基準電圧へつながれた、装置。
(6) The device of paragraph (1), wherein the second drain region is coupled to a reference voltage.

7 (7)  第(1)項の装置であって、更に、前記基板
と、前記第1および第2のチャネル領域との間に挟まれ
た誘電体層を含む、装置。
7 (7) The device of paragraph (1), further comprising a dielectric layer sandwiched between the substrate and the first and second channel regions.

(8)  第(1)項の装置であって、前記第2のドレ
イン領域が、前記第2のチャネル領域および前記第1の
ソース領域と隣接して形成された、装置。
(8) The device according to item (1), wherein the second drain region is formed adjacent to the second channel region and the first source region.

(9)  第(8)項の装置であって、前記第1のソス
領域と前記第2のドレイン領域とが電気的に接続された
、装置。
(9) The device according to item (8), wherein the first sos region and the second drain region are electrically connected.

(10)第(9)項の装置であって、前記第1のソース
領域と前記第2のドレイン領域との間の電気的接続が導
電性シリサイドで行われた、装置。
(10) The device according to item (9), wherein the electrical connection between the first source region and the second drain region is made of conductive silicide.

(11)第(1)項の装置であって、前記第1の伝導型
がN型であり、前記第2の伝導型がP型である、装置。
(11) The device according to item (1), wherein the first conductivity type is N type and the second conductivity type is P type.

(12)第(1)項の装置であって、前記第2のチャネ
ル領域が、前記第1のソース領域またはドレイン領域の
いずれもと共通でない、装置。
(12) The device of paragraph (1), wherein the second channel region is not common to either the first source region or the first drain region.

(13)第(1)項の半導体装置であって、前記第1の
ソース領域、前記第1のドレイン領域、前記第8 1のチャネル領域がすべて前記基板中に同じ深さに形成
された、装置。
(13) The semiconductor device according to item (1), wherein the first source region, the first drain region, and the eighth channel region are all formed at the same depth in the substrate. Device.

(14)半導体装置を製造づるための方法であって、第
1の伝導型を有する基板を供給すること、飴記基板中に
、第1の伝導型を有する第1のソース領域を形成するこ
と、 前記基板中に、第1の伝導型を有する第1のドレイン領
域を形成することであって、前記ドレイン領域が前記第
1のソース領域から間隔を置いて形成され、それらの間
に第2の伝導型を有する共通の第1のチャネル領域と第
2のソース領域とを定義するように、第1のドレイン領
域を形成すること、 前記共通領域に隣接して、前記第1の伝導型を有する第
2のチャネル領域を形成すること、前記第2のチャネル
領域に隣接して、前記第2の伝導型を有する第2のドレ
イン領域を形成すること、 前記第1と第2のチャネル領域に隣接してグー1〜を形
成することであって、前記ゲートが、前記9 第1のソースとドレイン領域の間、および前記第2のド
レインと前記共通領域の間の電流を制御して、前記第1
と第2のチャネル領域の一方が非導通の時に、他方を導
通させ、また前記一方のチャネルが導通の時に、他方の
チャネルを非導通とするようにilJ ’mIするよう
になった、ゲートを形成すること、 を含む方法。
(14) A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: providing a substrate having a first conductivity type; and forming a first source region having the first conductivity type in the candy substrate. forming a first drain region having a first conductivity type in the substrate, the drain region being spaced from the first source region, and a second drain region formed therebetween; forming a first drain region adjacent to the common region to define a common first channel region and a second source region having a conductivity type of; forming a second drain region having the second conductivity type adjacent to the second channel region; forming adjacent groups 1 to 1, wherein the gate controls current between the first source and drain regions and between the second drain and the common region; 1st
and the second channel region so that when one channel is non-conductive, the other channel is made conductive, and when one channel is conductive, the other channel is made non-conductive. A method including forming.

(15)第(14)項の装置製造方法であって、前記基
板が絶縁層上に形成される、方法。
(15) The device manufacturing method according to item (14), wherein the substrate is formed on an insulating layer.

(16)第(15)項の装置製造方法であって、前記基
板が、前記絶縁層上に形成された他の部品から電気的に
分離されているようになった、方法。
(16) The device manufacturing method according to item (15), wherein the substrate is electrically isolated from other components formed on the insulating layer.

(17)第(16)項の装置製造方法であって、前記基
板がメサ1g造を含む、方法。
(17) The device manufacturing method according to item (16), wherein the substrate includes a mesa 1g structure.

(18)第(14)項の装置製造方法であって、前記基
板が結晶シリコンを含む、方法。
(18) The device manufacturing method according to item (14), wherein the substrate includes crystalline silicon.

(19)第(10項の装置製造方法であって、更に前記
第2のドレイン領域を基準電位へ接続する工程を含む、
方法。
(19) The device manufacturing method according to item (10), further comprising the step of connecting the second drain region to a reference potential.
Method.

0 (20)第(14)項の装置製造方法であって、更に前
記ゲートと、前記第1および第2のチャネル領域との間
に挟まれた誘電体層を形成する工程を含む、方法。
0 (20) The device manufacturing method according to item (14), further comprising the step of forming a dielectric layer sandwiched between the gate and the first and second channel regions.

(21)第(14)項の装置@過方法であって、更に前
記第2のチャネル領域と前記第1のソース領域との両方
に隣接して、前記第2のドレイン領域を形成する工程を
含む、方法。
(21) The apparatus according to item (14), further comprising the step of forming the second drain region adjacent to both the second channel region and the first source region. Including, methods.

(22)第(21)項の方法であって、前記第1の伝導
型がN型であり、1)η記第2の伝導型がP型である、
方法。
(22) The method according to item (21), wherein the first conductivity type is N type, and 1) the second conductivity type η is P type.
Method.

(23)第(14)項の方法であって、更に前記第1の
ソース領域と前記第2のドレイン領域との間に電気的相
互接続を形成する工程を含む、方法。
(23) The method of paragraph (14), further comprising forming an electrical interconnect between the first source region and the second drain region.

(24)第(23)項の方法であって、前記電気的相互
接続が導電性シリサイド層である、方法。
(24) The method of paragraph (23), wherein the electrical interconnect is a conductive silicide layer.

(25)本発明のここに述べた実施例は、電界効果トラ
ンジスタのヂャネルヘ印加された電圧を、能動的に制御
するための構造と方法を提供する。ここに述べた実施例
において、チャネル領域へつな1 がれたトランジスタが作製される。このチャネルトラン
ジスタ258は、主チャネル領域を使用するトランジス
タ256とは逆の伝導型を有している。チャネル]・ラ
ンジスタ258のソースはチャネル234へつながれ、
チャネルトランジスタ258のドレイン246は基準電
圧へつながれる。
(25) The described embodiments of the invention provide structures and methods for actively controlling the voltage applied to the channel of a field effect transistor. In the embodiments described herein, a transistor is created that is connected to a channel region. This channel transistor 258 has the opposite conductivity type from transistor 256, which uses a main channel region. channel] The source of transistor 258 is connected to channel 234;
The drain 246 of channel transistor 258 is coupled to a reference voltage.

チャネルトランジスタ258と主トランジスタ256を
制御するのに同じゲーi−242が用いられる。主トラ
ンジスタ256をオンにする電圧が印加された時には、
チャネルトランジスタ258がオフとなってチャネル2
34の浮遊を許容し、大きい駆動電流を許容する。他方
、主]・ランジスタ256をターンオフさせる電圧が印
加された時には、チャネル1〜ランジスタ258がター
ンオンし、チャネル領域234を基準電圧へ固定する。
The same gate i-242 is used to control channel transistor 258 and main transistor 256. When a voltage is applied that turns on main transistor 256,
Channel transistor 258 is turned off and channel 2
34 floating and allows a large drive current. On the other hand, when a voltage is applied that turns off transistor 256, channel 1 to transistor 258 turns on, fixing channel region 234 to the reference voltage.

これによって、主トランジスタ256の一貫性のあるし
きい値電圧制御が許容される。
This allows consistent threshold voltage control of main transistor 256.

別の実施例に85いては、主トランジスタ256のチャ
ネル234がチャネルトランジスタ258のソースとし
て用いられ、主トランジスタのゲー2 ト242がチャネルトランジスタ258のチャネル領域
248上に広がっている。そして、基準電圧が、チャネ
ルトランジスタのチャネル領域248の、主トランジス
タチャネル234とは逆の側に形成されたドレイン領域
246へつながれる。
In another embodiment 85, channel 234 of main transistor 256 is used as the source of channel transistor 258, with main transistor gate 242 extending over channel region 248 of channel transistor 258. A reference voltage is then coupled to a drain region 246 formed on the opposite side of the channel region 248 of the channel transistor from the main transistor channel 234 .

好適実施例において、チャネルトランジスタ258のチ
ャネル248は主トランジスタのゲー1242の下に形
成され、チャネルトランジスタ258のドレイン領域2
46は、主トランジスタ256のソース254が形成さ
れる領域の隅に形成される。これによって、よりコンパ
クトな配置が得られ、主トランジスタ256のソース2
54をチャネルトランジスタ258のドレイン246へ
短絡させることができる。これによって、非常にコンパ
クトな配置が4qられ、またパストランジスタ以外のト
ランジスタに刻しては、ソースである主トランジスタの
側辺部が多くの場合固定されるため、この方法が利用で
きる。
In a preferred embodiment, channel 248 of channel transistor 258 is formed below main transistor gate 1242 and drain region 2 of channel transistor 258.
46 is formed at the corner of the region where the source 254 of the main transistor 256 is formed. This results in a more compact arrangement, and the source 2 of main transistor 256.
54 can be shorted to the drain 246 of channel transistor 258. This allows for a very compact arrangement 4q, and this method can be used since the sides of the main transistor, which is the source, are often fixed when cutting into transistors other than the pass transistor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一つの実施例の平面図であ3 る。 第2図は、第1図の構造の動作を示す、電気回路図であ
る。 第3A図とff13B図は、第1図のそれぞれAAおよ
び8Bの断面図である。 第4A図から第4に図までは、第1図に示した実施例を
作製するために必要な処理工程を示す模式的側面図であ
る。 第5図は、本発明の一つの好適実施例の平面図である。 第6図は、第5図の実施例の電気的動作を示す電気回路
図である。 第7A図と第7B図は、第5図のそれぞれAAおよびB
Bに沿っての断面図である。 第8A図から第8D図1よ、第5図に示した実施例を作
製するために必要な処理工程を示ず極式的断面図である
。 第9図と第10図は、本発明の好適実施例の平面図であ
る。 「参照番号」 3!1 10・・・基板 12・・・絶縁層 14・・・メサ 16・・・二酸化シリコン層 18・・・窒化シリコン層 20・・・二酸化シリコン層 22・・・フォトレジスト層 24・・・二酸化シリコン層 26・・・側壁二酸化シリコン層 28・・・側壁二煎化シリコン層 30・・・二酸化シリコン層 32・・・フォトレジスト層 34・・・チャネル領域 36・・・フォト−ジス1〜層 38・・・nチャネル領域 40・・・空隙 42・・・多結晶シリコンゲート 44・・・フォトレジスト層 46・・・ドレイン領域 48・・・ソース領域 5 242・・・ゲート 246・・・ドレイン領域 248・・・チャネル領域 252・・・ドレイン領域 254・・・ソース領域 256・・・主トランジスタ 258・・・チャネルトランジスタ 334・・・主チャネル 342・・・ゲート 346・・・ドレイン領域 348・・・チャネル領域 352・・・ドレイン領域 354・・・ソース領域 356・・・主トランジスタ
FIG. 1 is a plan view of one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an electrical circuit diagram illustrating the operation of the structure of FIG. 3A and ff13B are cross-sectional views taken along lines AA and 8B, respectively, in FIG. 1. Figures 4A-4 are schematic side views showing the processing steps necessary to fabricate the embodiment shown in Figure 1. FIG. 5 is a plan view of one preferred embodiment of the present invention. FIG. 6 is an electrical circuit diagram showing the electrical operation of the embodiment of FIG. 5. Figures 7A and 7B are AA and B, respectively, of Figure 5.
FIG. FIGS. 8A to 8D are schematic cross-sectional views that do not show the process steps necessary to fabricate the embodiment shown in FIG. 5. FIGS. 9 and 10 are plan views of preferred embodiments of the present invention. "Reference number" 3!1 10... Substrate 12... Insulating layer 14... Mesa 16... Silicon dioxide layer 18... Silicon nitride layer 20... Silicon dioxide layer 22... Photoresist Layer 24...Silicon dioxide layer 26...Side wall silicon dioxide layer 28...Side wall decoction silicon layer 30...Silicon dioxide layer 32...Photoresist layer 34...Channel region 36... Photoresist 1 to layer 38...N channel region 40...Gap 42...Polycrystalline silicon gate 44...Photoresist layer 46...Drain region 48...Source region 5 242... Gate 246...Drain region 248...Channel region 252...Drain region 254...Source region 256...Main transistor 258...Channel transistor 334...Main channel 342...Gate 346... ...Drain region 348...Channel region 352...Drain region 354...Source region 356...Main transistor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体装置であって、 第1の伝導型を有する基板、 前記基板中に形成された、前記第1の伝導型を有する第
1のソース領域、 前記基板中に形成された第1のドレイン領域であって、
前記第1の伝導型を有し、前記第1のソース領域から間
隔を置いて配置され、それらの間に第2の伝導型の共通
な第1のチャネル領域と第2のソース領域を定義する、
第1のドレイン領域、前記共通の領域に隣接して形成さ
れ、前記第1の伝導型を有する第2のチャネル領域、 前記第2のチャネル領域に隣接して形成され、前記第2
の伝導型を有する第2のドレイン領域、前記第1および
第2のチャネル領域に隣接して形成されたゲートであっ
て、前記第1のソースとドレイン領域間の電流と前記第
2のドレインと前記共通領域との間の電流とを制御し、
前記第1と第2のチャネル領域の一方が非導通の時に、
他方が導通するように、また前記一つのチャネルが導通
の時に、他方のチャネルが非導通になるように制御を行
う、ゲート、 を含む半導体装置。
(1) A semiconductor device, comprising: a substrate having a first conductivity type; a first source region having the first conductivity type formed in the substrate; a first source region having the first conductivity type formed in the substrate; A drain region,
a common first channel region and a second source region having the first conductivity type and spaced from the first source region and defining therebetween a common first channel region and a second source region of a second conductivity type; ,
a first drain region, a second channel region formed adjacent to the common region and having the first conductivity type; a second channel region formed adjacent to the second channel region and having the first conductivity type;
a second drain region having a conductivity type, and a gate formed adjacent to the first and second channel regions, wherein the current between the first source and drain regions and the second drain region are controlling the current between the common area and the common area;
When one of the first and second channel regions is non-conductive,
1. A semiconductor device comprising: a gate controlling the other channel so that the other channel is conductive, and when the one channel is conductive, the other channel is non-conductive.
(2)半導体装置を製造するための方法であって、第1
の伝導型を有する基板を供給すること、前記基板中に、
第1の伝導型を有する第1のソース領域を形成すること
、 前記基板中に、第1の伝導型を有する第1のドレイン領
域を形成することであって、前記ドレイン領域が前記第
1のソース領域から間隔を置いて形成され、それらの間
に第2の伝導型を有する共通の第1のチャネル領域と第
2のソース領域とを定義するように、第1のドレイン領
域を形成すること、 前記共通領域に隣接して、前記第1の伝導型を有する第
2のチャネル領域を形成すること、前記第2のチャネル
領域に隣接して、前記第2の伝導型を有する第2のドレ
イン領域を形成すること、 前記第1と第2のチャネル領域に隣接してゲートを形成
することであって、前記ゲートが、前記第1のソースと
ドレイン領域の間、および前記第2のドレインと前記共
通領域の間の電流を制御して、前記第1と第2のチャネ
ル領域の一方が非導通の時に、他方を導通させ、また前
記一方のチャネルが導通の時に、他方のチャネルを非導
通とするように制御する、ゲートを形成すること、を含
む方法。
(2) A method for manufacturing a semiconductor device, the method comprising:
providing a substrate having a conductivity type of
forming a first source region having a first conductivity type; forming a first drain region having a first conductivity type in the substrate, wherein the drain region is connected to the first conductivity type; forming a first drain region spaced apart from the source region and defining a common first channel region and a second source region having a second conductivity type therebetween; , forming a second channel region having the first conductivity type adjacent to the common region; a second drain having the second conductivity type adjacent to the second channel region; forming a gate adjacent to the first and second channel regions, the gate being between the first source and drain regions and between the second drain and the second channel region; A current between the common regions is controlled so that when one of the first and second channel regions is non-conductive, the other is made conductive, and when the one channel is conductive, the other channel is made non-conductive. A method comprising forming a gate to control the gate.
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